Ontola > Fyzika > diskuze
| Nahlásit

Co to je vlastní frekvence?

Vím, že když nucené kmitání je v rezonanci s vlastní frekvenci např. mostu, tak je dosažena nejvyšší amplituda. Ale co je přesně ta vlastní frekvence mostu? Vždyť on snad na začátku nekmitá, ne?

Děkuji za odpověď!
Témata: fyzika

14 reakcí

| Nahlásit
Ladička sama také nekmitá. Ale když ji vybudíš úderem, kmitá tlumenými kmity s rezonanční frekvencí - vlastní frekvencí. Vlastní frekvence je rezonanční frekvence soustavy. Bez buzení většina soustav nekmitá, protože je tlumená.
| Nahlásit
Že most nekmitá je omyl. V Rusku se jeden most (špatně postavený) vlivem větru rozkmital a toto je výsledek:

www.novinky.cz/koktejl/200957-v-rusku-museli-uzavrit-sedmikilometrovy-most-pres-volhu-rozkmital-se.html
| Nahlásit
Takže by se dalo říci, že každý předmět má svoji danou vlastní frekvenci, s níž vybudíme kmitání, tak tehdy nastane rezonance a bude to kmitat s největší amplitudou? Takhle to má být?
(Upr. 11.01.2013 18:35) | Nahlásit
Ano, pro konstrukce je důležité např. aby konzole motoru měla jinou vlastní frekvenci, nežli motor na ní zavěšený. V důsledku harmonického kmitočtu by se to rozkmitalo a utrhlo. Ze stejného důvodu se ruší vojenský krok na mostě.
mechanická rezonance, shoda vl. mech. kmitočtů stav. nebo strojních zařízení s kmitočtem přicházejících impulsů (kmitů, rázů). Využívá se ke zvýšení účinku kmitajících zařízení (vibrátory); naopak nežádoucí m. r. může působit poškození kmitající části zařízení i částí, na něž se kmitání přenáší.
cs.wikipedia.org/wiki/Rezonance

home.zcu.cz/~formanek/mmvyuka/Data/kmitani/uvod.htm
| Nahlásit
Asi tak.
| Nahlásit
Nejslavnější případ s vibrujícím mostem je "Galloping Gertie" (= "cválající Gerta"), tj most Tacoma Narrows, který se rozvibroval a zřítil v listopadu 1940.

www.youtube.com/watch?v=j-zczJXSxnw
| Nahlásit
Děkuji moc! Ten mě už jenom napadá dotaz, jak se vlastně taková vlastní frekvence stanovuje. Předpokládám, že dokud nenastane rezonance, tak se teoreticky zjistit nedá.
| Nahlásit
Teď mě už jenom*
(Upr. 12.01.2013 01:03) | Nahlásit
Něco se teoreticky určitě spočítat dá, alespoň odhadem. Oni tam ovšem hrají roli i harmonické kmitočty, je to jako v hudbě. Struna určité délky a průřezu bude mít při určitém napětí určitý tón, frekvenci kmitání. Harmonické jsou ovšem i oktávy a v menší míře i dominanty a subdominanty (v hudbě se tak hrají flažolety).
cs.wikipedia.org/wiki/Fla%C5%BEolet
Tady je k tomu krásně vysvětlující obrázek, dosadíš-li si to jako strunu, tak vidíš, že tam musí být shoda v uzlových bodech sinusoidy :
cs.wikipedia.org/wiki/Alikv%C3%B3tn%C3%AD_t%C3%B3n
cs.wikipedia.org/wiki/Alikv%C3%B3tn%C3%AD_t%C3%B3n
Poměr frekvencí tónů vzdálených o oktávu je 2:1. Tón o oktávu vyšší tedy dostaneme zdvojnásobením frekvence základního tónu. Příklad: komorní A (a’) má 440 Hz, tón o oktávu vyšší (a’’) má 880 Hz, tón o oktávu nižší (a) má 220 Hz.
cs.wikipedia.org/wiki/Okt%C3%A1va_%28hudba%29

PS : Na těch mostech v odkazech, jsou ty sinusoidy krásně vidět.
(Upr. 12.01.2013 01:37) | Nahlásit
Anonym406532: Ale dá se to počítat! Mosty počítají fyzici a matematici, a to právě proto aby most nespadl, unesl zátěž a nerozkmital se. Chyba ve vypočtu znamená zřícení, tak jak je to vidět na videích.

Těmito výpočty se zabývá část fyziky, která se jmenuje "Pevnost a pružnost".

Bylo by chybou si myslet, že most se jen tak navrhne a postaví - je to složitá konstrukce.

např. Nikola Tesla dělal nějakém pokusy s vibracemi a vyvinul vibrátor, který kdyby se přidělal na konstrukci mrakodrapu a rozkmital v určité frekvenci tak by mrakodrap spadl.

viz:

www.drowned.cz/2009/02/tunguzska-katastrofa-ii-aneb-nikola-tesla/

Stejně je to s vojáky na mostě, klasika velí se: "Zrušit krok."
(Upr. 12.01.2013 11:21) | Nahlásit
Ještě jedna věc na to má vliv, použitý materiál. Např. stroje a jejich součásti se dělají z litiny ta má v tomto jednu specifikaci. Nemá modul pružnosti, pohlcuje tedy vibrace a kmity (hluk).
| Nahlásit
Wow! Děkuji za všechny informace! Nečekal, že se to tady tak silně rozjede!:-)

Zajímavé mi také přišlo, že vlastně u těch mostů se tou rezonancí vyvolá mechanické vlnění (body v řadě kmitají podle sinusoidy). Ne všechno se však rezonancí "rozvlní" (sklenička v rezonanci např. praskne). Předpokládám, že je to dané délkou mostu (jako dlouhého pevného tělesa). Většinou u delších předmětů nastává příčné vlnění, nebo alespoň je to napsané v učebnici fyziky, kde se uvádí příklad s hadicí.
| Nahlásit
Ta sklenička se také rozvlní, ale je to podstatně vyšší kmitočet. Infra-, ultra-, a slyšitelné spektrum. Lidské smysly jsou nedokonalé, frekvenci "vlnění toho mostu nemůžeš slyšet, ale vidíš ho. U skleničky to zase neuvidíš, ale pokud se nedostane mimo slyšitelné spektrum (ultrazvuk), tak ho uslyšíš. Jsou lidé kteří mají třeba problém u počítače, neboť mají vyšší hranici vnímání a slyší ultrazvuk který vydává. "Vlní" se, kmitá, vše. Jenom věci to vlnění pohlcují, přenáší, nebo díky rezonanci "akumulují". Jen si představ jaké množství energie je potřeba k rozkmitání toho mostu.
| Nahlásit
To mi nedalo: Lidské smysly jsou nedokonalé? Já nevim, ale nechtěl bych slyšet to samé, co slyší netopýr nebo pohyby litosférických desek. Proto považuju vyvinutí sluchu tak, jak je, za dokonalé. Alespoň co se života týče.
 Anonym
Odpovídat lze i bez registrace. Dodržujte pravidla Ontoly
Vložit: Obrázek